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抽水示踪法探测地下连续墙渗漏的试验及数值模拟研究

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隧道建设（中英文） 2022年第11期42卷 1889-1897页

作者：牛若歆董海洲河海大学土木与交通学院江苏南京210024 河海大学岩土工程研究所江苏南京210024

基坑围护结构的完整性是保证基坑安全开挖的关键,一旦发生渗漏将成为威胁基坑施工的重大隐患。针对地下连续墙渗漏提出抽水示踪探测法,为验证其在实际工程中的适用性,依托苏州市轨道交通8号线虎殿路站基坑工程开展研究。1)在地下连续墙... 详细信息

基坑围护结构的完整性是保证基坑安全开挖的关键,一旦发生渗漏将成为威胁基坑施工的重大隐患。针对地下连续墙渗漏提出抽水示踪探测法,为验证其在实际工程中的适用性,依托苏州市轨道交通8号线虎殿路站基坑工程开展研究。1)在地下连续墙两侧布设钻孔,进行地下水渗漏抽水示踪联合探测;2)结合天然及抽水状态下的试验数据,对地下连续墙渗漏隐患位置进行研究;3)建立二维有限元数值模型,对不同渗漏深度下的观测井流速进行模拟,并与实测结果进行对比验证。研究结果证明了抽水示踪法用于地下连续墙渗漏探测的可行性及有效性。

关键词：地下连续墙渗漏探测抽水示踪法有限元模拟

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基于贝叶斯网络的堰塞湖风险评估方法研究

自然灾害学报 2023年第4期32卷 70-84页

作者：杜镇瀚钟启明董海洲河海大学土木与交通学院江苏南京210098 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 水利部水库大坝安全重点实验室江苏南京210029

堰塞湖风险问题一直是国内外学者研究的热点,合理的风险评估方法有利于科学的应急响应。提出了一套基于贝叶斯网络的堰塞湖风险快速定量评估方法,包括堰塞湖危险性评价模块、溃决洪水演进模拟模块和溃决损失评估模块。该模型根据堰塞湖... 详细信息

堰塞湖风险问题一直是国内外学者研究的热点,合理的风险评估方法有利于科学的应急响应。提出了一套基于贝叶斯网络的堰塞湖风险快速定量评估方法,包括堰塞湖危险性评价模块、溃决洪水演进模拟模块和溃决损失评估模块。该模型根据堰塞湖溃决灾害链因果关系提出风险逻辑拓扑结构,通过统计数据、经验模型和逻辑推断结合蒙特卡洛方法对各模块网络节点进行量化,以此得到堰塞湖溃决可能性和各受灾地区的生命损失、经济损失率,从而对堰塞湖风险进行综合评估。并根据国家关于事故损失界定的条例和堰塞湖寿命分布概率结合贝叶斯模型计算堰塞湖风险界定范围,提出了堰塞湖风险等级划分表,最后对白格堰塞湖进行风险评估,评估结果显示白格堰塞湖综合风险值为0.7339,属于极高风险,应进行Ⅰ级红色警报。研究方法可对突发性堰塞湖整体风险进行快速定量评估,为快速应急响应决策的制定提供参考。

关键词：堰塞湖风险评估溃决概率洪水损失风险等级白格堰塞湖

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基于贝叶斯网络的堰塞坝稳定性快速评价方法

水利水电科技进展 2023年

作者：杜镇瀚钟启明董海洲单熠博南京水利科学研究院岩土工程研究所河海大学土木与交通学院水利部水库大坝安全重点实验室南京水利科学研究院大坝安全与管理研究所

为了科学、合理的评价堰塞坝稳定性，收集了国内外313个已溃和未溃堰塞坝的基础信息，建立了案例数据库；考虑堰塞坝形态特征、物质组成以及堰塞湖水动力条件包含的8个影响因子，基于贝叶斯网络提出了2种新的堰塞坝稳定性快速评价方法... 详细信息

为了科学、合理的评价堰塞坝稳定性，收集了国内外313个已溃和未溃堰塞坝的基础信息，建立了案例数据库；考虑堰塞坝形态特征、物质组成以及堰塞湖水动力条件包含的8个影响因子，基于贝叶斯网络提出了2种新的堰塞坝稳定性快速评价方法，分别为节点缺失条件下的简化模型和节点完整条件下的精细化模型。通过对2种模型进行准确性验证，并与国内外典型的堰塞坝稳定性快速评价方法进行对比，结果表明，基于贝叶斯网络的简化模型的绝对准确率和保守准确率分别为83.33%和94.44%，精细化模型的绝对准确率和保守准确率分别为80.77%和96.15%，验证了贝叶斯网络模型的可靠性和科学性，且贝叶斯网络模型可以实时输入和更新样本集，从而不断提高模型预测精度。

关键词：堰塞坝稳定性贝叶斯网络快速评价方法影响因素模型对比

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堰塞湖风险评估研究综述

河海大学学报（自然科学版） 2022年第4期50卷 13-25页

作者：杜镇瀚钟启明董海洲单熠博河海大学土木与交通学院江苏南京210098 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 水利部水库大坝安全重点实验室江苏南京210029

从堰塞湖的灾害链演化过程出发,基于堰塞湖风险评估概念,围绕堰塞湖危险性评价、溃决过程与洪水演进模拟和溃决损失评估等3个方面,从定性和定量的角度综述了堰塞体稳定性评价方法,对溃坝参数模型、简化数学模型、精细化数学模型以及洪... 详细信息

从堰塞湖的灾害链演化过程出发,基于堰塞湖风险评估概念,围绕堰塞湖危险性评价、溃决过程与洪水演进模拟和溃决损失评估等3个方面,从定性和定量的角度综述了堰塞体稳定性评价方法,对溃坝参数模型、简化数学模型、精细化数学模型以及洪水演进模型进行了对比分析,从生命损失和经济损失两个角度总结了损失计算方法,最后针对堰塞湖风险评估未来在危险性评价中的不确定性问题、溃决洪水模拟的准确性问题、溃决损失评估的定量化方法、风险定量评估体系和风险动态评估体系五个方面进行展望。

关键词：堰塞湖风险评估危险性溃决过程洪水演进生命损失经济损失

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基于贝叶斯网络的堰塞坝稳定性快速评价模型

水利水电科技进展 2023年第4期43卷 37-45页

作者：杜镇瀚钟启明董海洲单熠博南京水利科学研究院大坝安全与管理研究所江苏南京210024 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 水利部水库大坝安全重点实验室江苏南京210029 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

为了科学、合理地评价堰塞坝稳定性,收集了国内外313个已溃和未溃堰塞坝的基础信息,建立了案例数据库;考虑堰塞坝形态特征、物质组成以及堰塞湖水动力条件包含的8个影响参数,基于贝叶斯网络提出了两种新的堰塞坝稳定性快速评价模型,分... 详细信息

为了科学、合理地评价堰塞坝稳定性,收集了国内外313个已溃和未溃堰塞坝的基础信息,建立了案例数据库;考虑堰塞坝形态特征、物质组成以及堰塞湖水动力条件包含的8个影响参数,基于贝叶斯网络提出了两种新的堰塞坝稳定性快速评价模型,分别为节点缺失条件下的简化模型和节点完整条件下的精细化模型。这两种新模型与国内外典型的堰塞坝稳定性快速评价模型的对比结果表明:基于贝叶斯网络的简化模型的绝对准确率和保守准确率分别为83.33%和94.44%,精细化模型的绝对准确率和保守准确率分别为80.77%和96.15%,验证了贝叶斯网络模型的可靠性和科学性,且贝叶斯网络模型可以实时输入和更新样本集,从而不断提高模型预测精度。

关键词：堰塞坝稳定性评价贝叶斯网络

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利用温度示踪方法探测基坑渗漏

岩石力学与工程学报 2004年第12期23卷 2085-2090页

作者：董海洲陈建生河海大学岩土工程研究所南京210098

建筑基坑的降水、防渗和支护工作需要了解地下水渗流场的分布、补给与排泄等规律,以便于作出有针对性的处理。温度是地下水运动的天然示踪剂,正常地层温度的分布是连续且规律的,在季节气温影响点(如钻孔温度曲线上的拐点)以下深部地层... 详细信息

建筑基坑的降水、防渗和支护工作需要了解地下水渗流场的分布、补给与排泄等规律,以便于作出有针对性的处理。温度是地下水运动的天然示踪剂,正常地层温度的分布是连续且规律的,在季节气温影响点(如钻孔温度曲线上的拐点)以下深部地层的温度将随着深度的增加而上升。但由于地下水的运动影响,会产生温度分布的异常现象。分析了钻孔中由于地下水流动对温度曲线的影响,根据地层中温度的异常变化判定地层渗流的分布情况,利用温深曲线的异常来提取地下水渗流场的有关信息,如确定地层的渗透性,强渗漏带,集中渗漏通道以及地下水的补给关系等。对南京地铁三山街站基坑进行了地下水温度示踪探测分析,发现地下连续墙深度不够,存在裂缝,隔水效果差,是基坑渗水的主要原因,由此造成了基坑周围地面的沉降,并提出了相应的处理措施。

关键词：水文地质温度示踪基坑渗流场强渗漏带

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堤坝管涌渗漏有限长线热源模拟与试验

水利学报 2012年第8期43卷 1004-1008页

作者：董海洲刘洋张小燕河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098

堤坝管涌水渗漏改变渗径周围岩土体的原始温度场分布,由此将管涌通道虚拟为一个有限长线热源,引入热传导理论中的热源函数描述这种温度响应,通过虚拟热源法与映像法建立管涌水传热模型。由于渗漏水流速、水温决定了线热源的发热率,据此... 详细信息

堤坝管涌水渗漏改变渗径周围岩土体的原始温度场分布,由此将管涌通道虚拟为一个有限长线热源,引入热传导理论中的热源函数描述这种温度响应,通过虚拟热源法与映像法建立管涌水传热模型。由于渗漏水流速、水温决定了线热源的发热率,据此可以依据实测温度数据、地层介质热物性参数以及测量点空间位置,确定出发热率并反推求出渗漏流速。通过室内试验,在不同工况下模拟渗漏水对岩土介质温度场的影响,模型计算值与试验设定值吻合较好。

关键词：堤坝管涌虚拟热源法映像法渗漏流速

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多含水层渗流系统电导示踪模型

水利水电科技进展 2023年第2期43卷 70-75页

作者：柴栋方广涛邱春雄董海洲张利民张博宇中交隧道工程局有限公司北京100102 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098

在利用钻孔测定含水层水文地质参数时,如遇到多含水层情况,需使用栓塞系统对各含水层进行隔离探测,由于现场操作较为不便且钻孔条件要求高,故提出多含水层渗流系统电导示踪模型。在不使用栓塞系统的情况下,考虑含水层涌水或吸水等不同情... 详细信息

在利用钻孔测定含水层水文地质参数时,如遇到多含水层情况,需使用栓塞系统对各含水层进行隔离探测,由于现场操作较为不便且钻孔条件要求高,故提出多含水层渗流系统电导示踪模型。在不使用栓塞系统的情况下,考虑含水层涌水或吸水等不同情况,通过测定抽水条件下各含水层的电导率,建立多含水层渗流系统电导示踪模型确定含水层渗透性参数。当钻孔中只存在涌水层时,直接利用电导率曲线面积与溶质质量的比例关系求解出流量;当钻孔中同时出现涌水层和吸水层时,根据溶质质量曲线的斜率可较准确地确定吸水层的位置,再由斜率的变化计算出含水层的流量。基于某工程实例采取3种方法求解各含水层的渗透系数、静水头、渗流速度、导水系数等水文地质参数,结果表明,采用电导示踪模型计算结果与同位素示踪测试及注水试验测试结果吻合较好,且电导示踪模型方法现场操作更为简便,可极大地提高含水层水文地质参数的测定效率。

关键词：电导示踪模型渗流多含水层垂向流电导率示踪

基于分布式光纤温度监测系统的集中渗漏通道流速计算模型

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岩土工程学报 2013年第9期35卷 1717-1721页

作者：董海洲寇丁文彭虎跃河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098 河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098 湘乡水利局湖南湘潭411400

分布式光纤测温系统因其造价低、可实现实时快速分布式测温等优点,在堤坝渗漏监测方面具有良好的应用前景。但由于缺乏必要的理论基础和试验研究,目前分布式光纤测温的应用仅局限于渗漏定性分析,缺乏定量计算研究。根据分布式光纤温度... 详细信息

分布式光纤测温系统因其造价低、可实现实时快速分布式测温等优点,在堤坝渗漏监测方面具有良好的应用前景。但由于缺乏必要的理论基础和试验研究,目前分布式光纤测温的应用仅局限于渗漏定性分析,缺乏定量计算研究。根据分布式光纤温度监测系统在不加热和加热两种情况下的温度测量值,利用热平衡理论及坝体周围岩土体温度变化与集中渗漏流速关系建立数学物理模型,在层流和紊流两种不同流态下探讨了渗漏流速的确定方法。经过一个实例计算,验证了所推导公式的正确性,为分布式光纤测温在渗漏监测中的应用,提供了一个定量分析的依据。

关键词：分布式光纤温度监测系统热量平衡集中渗漏通道渗漏流速